来自黄土沉积物的地球化学记录揭示了早期人类对中亚塔吉克斯坦南部霍瓦林地区地貌的影响

《Organic Preparations and Procedures International》：Geochemical records from loess sediments provide insights into early hominin influence on the landscape in the Khovaling region of Southern Tajikistan, Central Asia

多代理研究揭示塔吉克斯坦Khovaling黄土高原早旧石器时代人类活动与环境动态的关联，整合脂质生物标志物、稳定同位素（δ13C/δ1?N）、磁 susceptibility及考古遗存分析，发现古土壤层（PC4-6）与间冰期（MIS11/13/15）气候温暖湿润、植被以森林-草地为主，且人类活动密度与河流距离呈负相关， Obi-Mazar河岸（on-site）人类遗物最密集，PAH浓度最高，反映频繁用火和资源利用；Kuldara（near-site）和Khonako-II（off-site）人类痕迹极少，PAH浓度显著降低，表明环境资源限制影响人类分布。

　　本研究通过多指标分析方法，探讨了塔吉克斯坦南部霍瓦林黄土高原（Khovaling Loess Plateau, KLP）的黄土-古土壤序列，以揭示早更新世时期人类与环境之间的长期互动关系。该地区自苏联时期以来一直是考古研究的重点，因为它包含了中亚一些最早的（约0.9百万年前）人科动物活动证据，并且是连接东亚与人科演化中心的关键区域之一。研究团队在KLP地区的三个地点——奥比-马扎尔/拉赫蒂（Obi-Mazar/Lakhuti）现场、库尔达拉（Kuldara）附近以及霍纳科-II（Khonako-II）远离河流的地点——选取了第4、5、6个古土壤复合体（pedocomplexes, PCs）及其夹层的黄土层，分析了其中的脂类生物标志物、稳定同位素、磁化率和考古遗存等数据。这些多方面的信息共同构建了一个详细的古环境背景，有助于理解人类如何适应并影响这一地区的生态系统。

研究发现，古土壤层中的脂类生物标志物，如长链正构烷烃（n-alkanes）和多环芳烃（PAHs），显示出较高的奇数-偶数比值（OEP）和平均链长（ACL），表明土壤有机质主要来源于高阶陆地植物，且在古土壤层中保存状况优于黄土层。这一发现与已知的古土壤层中有机质保存较好的现象一致，反映出古土壤层在气候温暖湿润条件下更有利于有机物的积累和保存。同时，δ13C与总有机碳（TOC）和碳氮比（C/N）之间的反向关系揭示了有机质的降解过程，而古土壤层中δ1?N的升高则暗示了在温暖干燥的环境下氮循环的增强。这些结果表明，古土壤层的形成与气候条件密切相关，且可能受到人为活动的影响。

磁化率数据进一步支持了这一结论，显示古土壤层的磁化率普遍高于黄土层。这一趋势表明，在更新世的间冰期，该地区的生态系统向更开阔的草原环境转变。间冰期的温暖和湿润条件促进了土壤的发育和有机质的积累，而冰期则伴随着更强的风蚀作用和干旱环境，导致黄土层的沉积。在PC 4、PC 5和PC 6中，磁化率的变化与间冰期的气候波动相吻合，这些阶段可能对应着海洋同位素阶段（MIS）11、13和15。在这些时期，环境条件更加适宜人类的生存，因此这些古土壤层中发现的考古遗存也更为丰富。

从脂类生物标志物和稳定同位素的角度来看，PC 4、PC 5和PC 6的δ13C值显示出一定的变化，而δ1?N值则在这些层中普遍较高，暗示了土壤形成过程中有机质的快速分解和氮的循环增强。这些数据与古土壤层中较高的TOC和C/N值相结合，进一步支持了古土壤层在温暖湿润条件下形成，而黄土层则更倾向于干旱和低温环境。此外，通过分析n-烷烃的分布和PAH的浓度，可以推测人类活动的强度与这些层的环境条件之间存在密切联系。例如，奥比-马扎尔（OBM）地点的高PAH浓度和丰富的石器遗存表明该区域可能是人类反复活动的场所，尤其是在资源丰富的河岸地带。相比之下，库尔达拉（KUL）地点虽然也显示了一定的PAH信号，但石器遗存较少，表明人类活动的频率可能较低。而霍纳科-II（KH-II）地点的PAH浓度和石器遗存均最低，可能意味着该区域的人类活动几乎可以忽略不计，更多地反映了自然环境的背景信号。

这些发现表明，早更新世的人类倾向于选择生态稳定的、土壤发育良好的区域进行活动，尤其是在间冰期。这些区域不仅提供了丰富的自然资源，如水源和可用于打制石器的原材料，还可能为人类提供了相对安全的栖息地。此外，人类的活动可能对当地的生态环境产生了一定的影响，例如通过频繁的燃烧活动改变了植被的分布和土壤的性质。这种影响在靠近河流的地点更为显著，而在远离河流的地点则较为有限。通过这些多指标的综合分析，研究团队不仅揭示了KLP地区的古环境变化，还提供了关于人类如何适应和影响这些变化的重要线索。

进一步的分析还指出，KLP地区的植被类型在间冰期和冰期之间发生了显著变化。间冰期时，该地区可能以森林-草原混合生态系统为主，而在冰期则倾向于更开阔的草原或草原-荒漠环境。这种变化与全球气候模式密切相关，尤其是北半球的冰期和间冰期的交替。研究团队通过将KLP的古气候数据与中国的黄土高原和深海氧同位素记录进行对比，确认了KLP的古土壤层与间冰期的气候条件相对应。此外，研究还发现，PAH的浓度与石器遗存的分布之间存在一定的空间梯度，靠近河流的地点显示出更高的燃烧活动和人类使用频率，而远离河流的地点则相反。这种模式可能反映了人类对环境资源的利用策略，即在靠近水源和植被丰富的区域建立更持久的营地或活动中心。

总体而言，这项研究不仅深化了我们对KLP地区早更新世环境变化的理解，还为探讨人类如何适应这些变化提供了新的视角。通过结合地质、生物化学和考古数据，研究团队揭示了人类活动与环境条件之间的动态关系，表明在温暖湿润的间冰期，人类更倾向于在资源丰富、生态稳定的区域进行活动，而在寒冷干燥的冰期则活动较少。这些发现有助于我们更全面地理解中亚地区人类的生存策略及其对生态环境的影响，也为进一步研究人类在更新世时期的适应行为提供了重要的基础。